DE10326741B4 - A process for producing a cellulose-based microporous membrane and a cellulose-based microporous membrane obtained by the process - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer mikroporösen Membran auf Cellulosebasis mit einer porösen Schutzschicht als erster Membranoberfläche und einer porösen Schutzschicht als zweiter Membranoberfläche und einer porösen schwammartigen Struktur zwischen diesen beiden Schutzschichten, wobei die schwammartige Struktur aus zwei isotropen Regionen besteht, und die Poren der ersten isotropen Region, die der ersten Membranoberfläche benachbart ist, kleiner als die Poren in der Schutzschicht, die die erste Membranoberfläche darstellt, aber größer als die Poren der zweiten isotropen Region sind, und die Poren der zweiten isotropen Region kleiner als die Poren in der Schutzschicht sind, die die zweite Membranoberfläche darstellt, das Verfahren umfassend die Schritte: (a) Herstellen einer homogenen Gießlösung, die ein Material auf Cellulosebasis umfaßt, die mindestens ein leichtflüchtiges Lösungsmittel für das Material auf Cellulosebasis und mindestens ein flüchtiges Nicht-Lösungsmittel für das Material auf Cellulosebasis enthält, (b) Gießen der Gießlösung auf eine Unterlage zu einem dünnen Film unter inertem Gas bei einer vorbestimmten Temperatur, (c) Abdampfen des leichtflüchtigen Lösungsmittels und des flüchtigen Nicht-Lösungsmittels unter einer kontrolliert zusammengesetzten Atmosphäre, die aus dem mindestens einen leichtflüchtigen Lösungsmittel, dem mindestens einen flüchtigen Nicht-Lösungsmittel und dem inerten Gas besteht, bis zur Ausbildung einer weißen Oberfläche auf der Oberseite der sich aus dem Gießlösungsfilm bildenden mikroporösen Membran und (d) Trocknen der gebildeten mikroporösen Membran durch Überströmen der Membranoberfläche mit dem inerten Gas.A process for producing a cellulose-based microporous membrane having a porous protective layer as a first membrane surface and a porous protective layer as a second membrane surface and a porous sponge-like structure between these two protective layers, the sponge-like structure consisting of two isotropic regions, and the pores of the first isotropic region, which is adjacent to the first membrane surface, smaller than the pores in the protective layer, which is the first membrane surface, but larger than the pores of the second isotropic region, and the pores of the second isotropic region are smaller than the pores in the protective layer, which second membrane surface, the method comprising the steps of: (a) preparing a homogeneous casting solution comprising a cellulosic material comprising at least one volatile solvent for the cellulosic material and at least one volatile non-solvent (b) pouring the casting solution on a pad to a thin film under inert gas at a predetermined temperature, (c) evaporating the volatile solvent and the volatile non-solvent under a controlled atmosphere consisting of the at least one volatile solvent comprising at least one volatile non-solvent and the inert gas until a white surface forms on top of the microporous membrane forming the casting solution film, and (d) drying the formed microporous membrane by overflowing the membrane surface the inert gas.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein umweltfreundliches Verfahren zur Herstellung einer mikroporösen Membran auf Cellulosebasis und eine durch das Verfahren erhaltene mikroporöse Membran auf Cellulosebasis jeweils gemäß den Ansprüchen. Die erfindungsgemäße Membran zeichnet sich aufgrund des spezifischen Aufbaus insbesondere durch eine hohe Filtrationsleistung und eine hohe Filtrationsstandzeit aus.The present invention relates to an environmentally friendly process for producing a cellulose-based microporous membrane and to a cellulose-based microporous membrane obtained by the process according to the claims, respectively. The membrane of the invention is characterized by the specific structure in particular by a high filtration performance and a high Filtrationsstandzeit.
Im Stand der Technik sind symmetrische Membranen auf Cellulosebasis (vgl.
Membranen mit asymmetrischer Struktur sind durch einen Porengrößengradienten über die Membrandicke gekennzeichnet. Üblicherweise besitzen asymmetrische Membranen die Poren mit den kleinsten Durchmessern auf der für die Herstellung verwendeten Unterlage abgewandten Seite („Luft- oder Gasseite”) und die Poren mit den größten Durchmessern auf der der Unterlage zugewandten Seite der Membran. Bei asymmetrischen Membranen verläuft die Porengrößenzunahme über die Membrandicke im allgemeinen graduell. Symmetrische Membranen weisen einen im wesentlichen konstanten Porendurchmesser über die gesamte Dicke der Membran auf. Eine Region mit Poren konstanter Größe wird als isotrope Region bezeichnet.Membranes with asymmetric structure are characterized by a pore size gradient across the membrane thickness. Usually asymmetric membranes have the pores with the smallest diameters on the side used for the preparation used for the preparation ("air or gas side") and the pores with the largest diameters on the pad-facing side of the membrane. For asymmetric membranes, the pore size increase across the membrane thickness is generally gradual. Symmetrical membranes have a substantially constant pore diameter over the entire thickness of the membrane. A region of pores of constant size is called an isotropic region.
Der vorliegenden Erfindung liegen die Aufgaben zugrunde, eine Membran auf Cellulosebasis, die eine ausgezeichnete Filtrationsleistung und Standzeit aufweisen soll, und ein besonders umweltfreundliches Verfahren zur Herstellung einer derartigen Membran bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide a cellulose-based membrane which is said to have excellent filtration performance and durability, and to provide a particularly environmentally friendly process for producing such a membrane.
Diese Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelöst.These objects are achieved by the embodiments of the present invention characterized in the claims.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene mikroporöse Membran auf Cellulosebasis mit einer (integralen) porösen Schutzschicht als erster Membranoberfläche und einer (integralen) porösen Schutzschicht als zweiter Membranoberfläche und einer porösen schwammartigen Struktur zwischen diesen beiden Schutzschichten bereit, wobei die schwammartige Struktur aus zwei isotropen Regionen besteht, und die Poren der ersten isotropen Region, die der ersten Membranoberfläche benachbart ist, kleiner als die Poren in der Schutzschicht, die die erste Membranoberfläche darstellt, aber größer als die Poren der zweiten isotropen Region sind, und die Poren der zweiten isotropen Region kleiner als die Poren in der Schutzschicht sind, die die zweite Membranoberfläche darstellt. More specifically, the present invention provides a cellulose-based microporous membrane obtained by the method of the present invention having a porous (integral) protective layer as a first membrane surface and a (integral) porous protective layer as a second membrane surface and a porous sponge-like structure between these two protective layers, the sponge-like structure is composed of two isotropic regions, and the pores of the first isotropic region adjacent to the first membrane surface are smaller than the pores in the protective layer which is the first membrane surface but larger than the pores of the second isotropic region, and the pores of the first isotropic region second isotropic region are smaller than the pores in the protective layer, which represents the second membrane surface.
Unter „(integralen) porösen Schutzschichten” versteht man im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß die porösen Schutzschichten ein integraler Bestandteil der Membranstruktur sind. Dies bedeutet, daß sich die (integralen) porösen Schutzschichten im Laufe des erfindungsgemäßen Verfahrens an der Oberseite der mikroporösen Membran bzw. an der der Unterlage zugewandten Seite ausbilden, ohne gesondert aufgebracht werden zu müssen. In gleicher Weise bilden sich die spezifischen isotropen Regionen im Laufe des erfindungsgemäßen Verfahrens aus.By "(integral) porous protective layers" is meant in the context of the present invention that the porous protective layers are an integral part of the membrane structure. This means that the (integral) porous protective layers in the course of the process according to the invention form on the upper side of the microporous membrane or on the side facing the substrate, without having to be applied separately. In the same way, the specific isotropic regions are formed in the course of the process according to the invention.
Die relativen Ausdrücke „kleinere Poren” und „größere Poren” sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung so zu verstehen, daß die Poren einen kleineren bzw. größeren mittleren Porendurchmesser aufweisen.The relative terms "smaller pores" and "larger pores" in the context of the present invention are to be understood as meaning that the pores have a smaller or larger average pore diameter.
Die erfindungsgemäße mikroporöse Membran weist zwischen der Oberseite der Membran (benachbart zur ersten isotropen Region) und der Unterseite der Membran (benachbart zur zweiten isotropen Region) eine derartige Struktur auf, daß die Poren der ersten Membranoberfläche im allgemeinen größer sind als die Poren der zweiten Membranoberfläche. Die erfindungsgemäße mikroporöse Membran ist beispielsweise zur Filtration von Fluiden im Mikrofiltrationsbereich besonders gut geeignet.The microporous membrane of the present invention has such a structure between the top of the membrane (adjacent to the first isotropic region) and the bottom of the membrane (adjacent to the second isotropic region) that the pores of the first membrane surface are generally larger than the pores of the second membrane surface , The microporous membrane according to the invention is particularly well suited, for example, for the filtration of fluids in the microfiltration range.
Die Porendichte, d. h. die Anzahl von Poren pro Flächeneinheit (die Porendichtebestimmung erfolgt visuell an rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen), in den porösen Schutzschichten liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1·104 bis 1·106 Poren/mm2. Die Porendichte in der porösen Schutzschicht, die die erste Membranoberfläche darstellt (Gasseite), liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1·104 bis 5·105 Poren/mm2. Die Porendichte in der porösen Schutzschicht, die die zweite Membranoberfläche darstellt (Seite der Unterlage), liegt vorzugsweise in einem Bereich von 3·105 bis 1·106 Poren/mm2. Besonders bevorzugt liegt die Porendichte in der porösen Schutzschicht, die die erste Membranoberfläche darstellt, in einem Bereich von 3·104 bis 3·105 Poren/mm2 und die Porendichte in der porösen Schutzschicht, die die zweite Membranoberfläche darstellt, in einem Bereich von 4·105 bis 7,5·105 Poren/mm2.The pore density, ie the number of pores per unit area (the pore density determination is made visually on scanning electron micrographs) in the porous protective layers is preferably in the range of 1 × 10 4 to 1 × 10 6 pores / mm 2 . The pore density in the porous protective layer, which is the first membrane surface (gas side), is preferably in a range of 1 × 10 4 to 5 × 10 5 pores / mm 2 . The pore density in the porous protective layer constituting the second membrane surface (side of the base) is preferably in a range of 3 × 10 5 to 1 × 10 6 pores / mm 2 . More preferably, the pore density in the porous protective layer constituting the first membrane surface is in a range of 3 × 10 4 to 3 × 10 5 pores / mm 2, and the pore density in the porous protective layer constituting the second membrane surface is in a range from 4 × 10 5 to 7.5 × 10 5 pores / mm 2 .
Die Poren in der porösen Schutzschicht, die die erste Membranoberfläche darstellt, weisen vorzugsweise einen mittleren Durchmesser in einem Bereich von 0,4 μm bis 15 μm, besonders bevorzugt von 0,8 μm bis 5,0 μm auf. Die Poren in der porösen Schutzschicht, die die zweite Membranoberfläche darstellt, weisen vorzugsweise einen mittleren Durchmesser in einem Bereich von 0,1 μm bis 3,0 μm, besonders bevorzugt von 0,5 μm bis 2,0 μm auf.The pores in the porous protective layer, which is the first membrane surface, preferably have a mean diameter in a range of 0.4 .mu.m to 15 .mu.m, particularly preferably from 0.8 .mu.m to 5.0 .mu.m. The pores in the porous protective layer, which is the second membrane surface, preferably have a mean diameter in a range of 0.1 .mu.m to 3.0 .mu.m, particularly preferably 0.5 .mu.m to 2.0 .mu.m.
Die schwammartige Struktur der erfindungsgemäßen mikroporösen Membran besteht aus zwei diskreten aber integral angeordneten isotropen Regionen mit jeweils im wesentlichen einheitlicher Porengröße, die sich an der Grenze bzw. dem Übergang zwischen der ersten isotropen Region und der zweiten isotropen Region sprunghaft ändert. Der hier verwendete Ausdruck „isotrope Region” steht allgemein für eine Region im Inneren der mikroporösen Membran, die im wesentlichen eine konstante bzw. einheitliche (mittlere) Porengröße aufweist. Die Poren in den (beiden) isotropen Regionen unterscheiden sich, bezogen auf den mittleren Porendurchmesser, vorzugsweise um einen Faktor von 1,4 bis 16, besonders bevorzugt um einen Faktor von 2 bis 12 und am meisten bevorzugt um einen Faktor von 2,5 bis 6. Der mittlere Porendurchmesser in der ersten isotropen Region liegt in einem Bereich von etwa 0,05 μm bis etwa 0,30 μm (Gasseite). Der mittlere Porendurchmesser in der zweiten isotropen Region liegt in einem Bereich von etwa 0,20 μm bis 0,80 μm (Unterlagenseite).The sponge-like structure of the microporous membrane of the present invention consists of two discrete but integrally arranged isotropic regions each having a substantially uniform pore size which changes abruptly at the boundary between the first isotropic region and the second isotropic region. As used herein, the term "isotropic region" generally refers to a region within the microporous membrane that has a substantially uniform (average) pore size. The pores in the (two) isotropic regions preferably differ by a factor of 1.4 to 16, more preferably by a factor of from 2 to 12, and most preferably by a factor of from 2.5 to, based on the mean pore diameter 6. The average pore diameter in the first isotropic region ranges from about 0.05 μm to about 0.30 μm (gas side). The mean pore diameter in the second isotropic region is in a range of about 0.20 μm to 0.80 μm (backing side).
In der erfindungsgemäßen mikroporösen Membran macht eine der isotropen Regionen vorzugsweise 20% bis 80%, besonders bevorzugt 40% bis 60%, und am meisten bevorzugt etwa 50% der Dicke der porösen schwammartigen Struktur aus.In the microporous membrane of the present invention, one of the isotropic regions preferably constitutes 20% to 80%, more preferably 40% to 60%, and most preferably about 50% of the thickness of the porous sponge-like structure.
Die erfindungsgemäße mikroporöse Membran kann in einer Gesamtdicke (nach Trocknen) in einem Bereich von etwa 5 μm bis etwa 1000 μm hergestellt werden, wobei eine Gesamtdicke von 20 μm bis 500 μm bevorzugt ist und eine Gesamtdicke von 60 μm bis 180 μm besonders bevorzugt ist. Die porösen Schutzschichten der erfindungsgemäßen mikroporösen Membran weisen als Monolayer eine Dicke von < 1 μm auf.The microporous membrane of the present invention can be prepared in a total thickness (after drying) in a range of about 5 μm to about 1000 μm, with a total thickness of 20 μm to 500 μm μm is preferred and a total thickness of 60 μm to 180 μm is particularly preferred. The porous protective layers of the microporous membrane according to the invention have a monolayer thickness of <1 .mu.m.
Die erste bzw. die zweite isotrope Region der erfindungsgemäßen mikroporösen Membran weist eine Dicke in einem Bereich von 15 μm bis 200 μm auf, wobei eine Dicke von 20 μm bis 160 μm bevorzugt ist und eine Dicke in einem Bereich von 30 μm bis 90 μm besonders bevorzugt ist. Die erste und die zweite isotrope Region zusammen weisen eine Dicke in einem Bereich von 80 μm bis 250 μm auf, wobei eine Dicke von 90 μm bis 190 μm bevorzugt ist.The first and the second isotropic region of the microporous membrane of the present invention has a thickness in a range of 15 μm to 200 μm, with a thickness of 20 μm to 160 μm being preferred, and a thickness in a range of 30 μm to 90 μm particularly is preferred. The first and second isotropic regions together have a thickness in a range of 80 μm to 250 μm, with a thickness of 90 μm to 190 μm being preferred.
Die erfindungsgemäße mikroporöse Membran auf Cellulosebasis ist eine mikroporöse Membran, die im wesentlichen aus einem Material auf Cellulosebasis aufgebaut ist. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße mikroporöse Membran auf Cellulosebasis ausschließlich aus einem Material auf Cellulosebasis und gegebenenfalls üblichen Additiven aufgebaut. Bevorzugte Materialien auf Cellulosebasis sind Celluloseester, wie Celluloseacetat, Cellulosepropionat, Cellulosebutyrat, Celluloseacetobutyrat, Celluloseacetopropionat, Cellulosenitrat, etc., oder Gemische davon. Regenerierte Cellulose, die aus einer nachträglichen Verseifung von Celluloseacetaten hergestellt wird, ist auch ein bevorzugtes Material für die erfindungsgemäße mikroporöse Membran. Bevorzugte Celluloseester sind Celluloseacetate, wobei Cellulosetriacetat, Cellulosediacetat und Gemische aus Cellulosetriacetat und Cellulosediacetat besonders bevorzugt sind.The cellulose-based microporous membrane of the present invention is a microporous membrane composed essentially of a cellulose-based material. Preferably, the cellulose-based microporous membrane according to the invention is composed exclusively of a cellulose-based material and optionally conventional additives. Preferred cellulosic materials are cellulose esters such as cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetobutyrate, cellulose acetopropionate, cellulose nitrate, etc., or mixtures thereof. Regenerated cellulose made from a post-saponification of cellulose acetates is also a preferred material for the microporous membrane of the present invention. Preferred cellulose esters are cellulose acetates, with cellulose triacetate, cellulose diacetate and mixtures of cellulose triacetate and cellulose diacetate being particularly preferred.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) des Materials auf Cellulosebasis, wie ein Celluloseacetat aus Cellulosediacetat und Cellulosetriacetat, liegt üblicherweise in einem Bereich von 1·105 bis 5·105 g/mol.The weight-average molecular weight (Mw) of the cellulose-based material such as cellulose acetate of cellulose diacetate and cellulose triacetate is usually in a range of 1 × 10 5 to 5 × 10 5 g / mole.
Vorzugsweise ist das Material auf Cellulosebasis ein Gemisch aus Cellulosetriacetat mit einem Acetylierungsgrad bzw. Essigsäuregehalt in einem Bereich von ungefähr 58% bis 62,5% und Cellulosediacetat mit einem Acetylierungsgrad in einem Bereich von 51% bis ungefähr 57%, wobei ein Gewichtsverhältnis von Cellulosetriacetat:Cellulosediacetat von 1,5:1 bis 0,8:1 besonders bevorzugt ist.Preferably, the cellulose-based material is a mixture of cellulose triacetate having an acetic acid content in a range of about 58% to 62.5% and cellulose diacetate having an acetylation degree in a range of 51% to about 57%, wherein a weight ratio of cellulose triacetate: Cellulose diacetate of 1.5: 1 to 0.8: 1 is particularly preferred.
Zur Stabilisierung der erfindungsgemäßen mikroporösen Membran, beispielsweise zur Steigerung der mechanischen Festigkeit, kann ein Verstärkungsmaterial, wie ein Vliesmaterial, in die Membran integriert sein. Das Verstärkungsmaterial kann beispielsweise eine Netzstruktur, eine Gitterstruktur oder eine Gewebestruktur aus üblichen Materialien aufweisen. Geeignete Verstärkungsmaterialien sind alle Materialien, die in Verbindung mit dem Membranpolymeren keine Diffusionskanäle bilden. Vorzugsweise wird als Verstärkungsmaterial für die Membran ein Faservlies aus Polymeren verwendet.To stabilize the microporous membrane according to the invention, for example to increase the mechanical strength, a reinforcing material, such as a nonwoven material, may be integrated into the membrane. The reinforcing material may, for example, have a mesh structure, a lattice structure or a woven structure of conventional materials. Suitable reinforcing materials are any materials that do not form diffusion channels in conjunction with the membrane polymer. Preferably, a nonwoven fabric made of polymers is used as reinforcement material for the membrane.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der vorstehend beschriebenen mikroporösen Membran bereit, umfassend die Schritte:
- (a) Herstellen einer homogenen Gießlösung, die ein Material auf Cellulosebasis umfaßt, die mindestens ein leichtflüchtiges Lösungsmittel für das Material auf Cellulosebasis und mindestens ein flüchtiges Nicht-Lösungsmittel für das Material auf Cellulosebasis enthält,
- (b) Gießen der Gießlösung auf eine Unterlage zu einem dünnen Film unter einem inerten Gas bei einer vorbestimmten Temperatur, gegebenenfalls Auftragen eines Verstärkungsmaterials, wie eines Netzes oder Gewebes,
- (c) Abdampfen des leichtflüchtigen Lösungsmittels und des flüchtigen Nicht-Lösungsmittels unter einer kontrolliert zusammengesetzten Atmosphäre, die aus dem mindestens einen leichtflüchtigen Lösungsmittel, dem mindestens einen flüchtigen Nicht-Lösungsmittel und dem inerten Gas besteht, bis zur Ausbildung einer weißen Oberfläche auf der Oberseite der sich aus dem Gießlösungsfilm bildenden mikroporösen Membran und
- (d) Trocknen der gebildeten mikroporösen Membran durch Überströmen der Membranoberfläche mit dem inerten Gas.
- (a) preparing a homogeneous casting solution comprising a cellulosic material containing at least one volatile solvent for the cellulosic material and at least one volatile non-solvent for the cellulosic material,
- (b) pouring the casting solution onto a base to form a thin film under an inert gas at a predetermined temperature, optionally applying a reinforcing material, such as a mesh or fabric,
- (c) evaporating the volatile solvent and the volatile non-solvent under a controlled composition atmosphere consisting of the at least one volatile solvent, the at least one volatile non-solvent and the inert gas, to form a white surface on top of the from the casting solution film forming microporous membrane and
- (D) drying the microporous membrane formed by overflowing the membrane surface with the inert gas.
Unter einem inerten Gas wird ein Gas oder ein Gasgemisch verstanden, das keine Stoffe enthält, die mit den Komponenten der Gießlösung reagieren oder zur Ausfällung eines Polymers aus der Gießlösung führen. Derartige Stoffe wären beispielsweise Wasser oder Alkohole.An inert gas is understood as meaning a gas or a gas mixture which contains no substances which react with the components of the casting solution or lead to the precipitation of a polymer from the casting solution. Such substances would be, for example, water or alcohols.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Gegensatz zu üblichen, beispielsweise in
Hinsichtlich der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren mikroporösen Membran wird auf die vorstehenden Definitionen verwiesen. With regard to the microporous membrane which can be produced by the process according to the invention, reference is made to the above definitions.
Die in Schritt (a) beschriebene homogene Gießlösung kann zusätzlich zu dem Material auf Cellulosebasis, dem mindestens einen leichtflüchtigen Lösungsmittel für das Material auf Cellulosebasis und dem mindestens einen flüchtigen Nicht-Lösungsmittel für das Material auf Cellulosebasis noch übliche Additive für Membrangießlösungen, beispielsweise Glycerin und/oder Polyethylenglycol, oder Plastifizierungsmittel, wie Dimethylphthalat, Diethylphthalat, Dibutylphthalat oder Dioctylphthalat, etc., enthalten. Die homogene Gießlösung kann durch ein übliches Verfahren, beispielsweise durch Dispergieren eines Gemischs aus einem Material auf Cellulosebasis und mindestens einem leichtflüchtigen Lösungsmittel für eine zur Bildung einer gelpartikelfreien, trüben Lösung ausreichenden Zeit, im allgemeinen 30 Minuten bis 5 Stunden, durch nachfolgende Tieftemperatursolvatation, wie auch in
Eine geeignete Konzentration an Material auf Cellulosebasis in der Gießlösung liegt in einem Bereich von etwa 3 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Gießlösung, wobei eine Konzentration von 4 bis 18 Gew.-% bevorzugt ist. Am meisten bevorzugt liegt die Konzentration an Material auf Cellulosebasis in der Gießlösung in einem Bereich von 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Gießlösung.A suitable concentration of cellulose-based material in the casting solution is in a range of about 3 to about 20% by weight, based on the total casting solution, with a concentration of 4 to 18% by weight being preferred. Most preferably, the concentration of cellulose-based material in the casting solution ranges from 5 to 15 percent by weight based on the total casting solution.
Das leichtflüchtige Lösungsmittel ist ein Lösungsmittel, das geeignet ist, ein Material auf Cellulosebasis, insbesondere ein Cellulosetriacetat, ein Cellulosediacetat oder ein Gemisch aus einem Cellulosetriacetat und einem Cellulosediacetat, zu lösen, und weist einen Siedepunkt in einem Bereich von etwa 20°C bis etwa 65°C, vorzugsweise 25°C bis 60°C, und am meisten bevorzugt 27°C bis 35°C auf. Vorzugsweise ist das leichtflüchtige Lösungsmittel halogenfrei. Bei Verwendung eines halogenfreien leichtflüchtigen Lösungsmittels für das Material auf Cellulosebasis kann ein besonders umweltfreundliches Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Membran bereitgestellt werden.The volatile solvent is a solvent capable of dissolving a cellulose-based material, particularly a cellulose triacetate, a cellulose diacetate or a mixture of a cellulose triacetate and a cellulose diacetate, and has a boiling point in a range of about 20 ° C to about 65 ° C, preferably 25 ° C to 60 ° C, and most preferably 27 ° C to 35 ° C. Preferably, the volatile solvent is halogen-free. When using a halogen-free volatile solvent for the cellulose-based material, a particularly environmentally friendly process for producing the membrane of the invention can be provided.
Geeignete leichtflüchtige Lösungsmittel (vorzugsweise halogenfreie leichtflüchtige Lösungsmittel) mit einem Siedepunkt in einem Bereich von etwa 20°C bis etwa 65°C, vorzugsweise etwa 25°C bis etwa 60°C, sind Ester aliphatischer Carbonsäuren mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie Methylacetat (Siedepunkt: 57°C) und Methylformiat (Siedepunkt: 32°C), wobei Methylformiat besonders bevorzugt ist. Das leichtflüchtige Lösungsmittel wird üblicherweise in 30 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise in 40 bis 75 Gew.-% und am meisten bevorzugt in 50 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Gießlösung, verwendet. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ausschließlich Methylformiat (im Rahmen der vorstehenden Definition) als leichtflüchtiges Lösungsmittel für das Material auf Cellulosebasis verwendet.Suitable volatile solvents (preferably halogen-free volatile solvents) having a boiling point in the range of about 20 ° C to about 65 ° C, preferably about 25 ° C to about 60 ° C are esters of aliphatic carboxylic acids having 2 to 5 carbon atoms, such as methyl acetate ( Boiling point: 57 ° C) and methyl formate (boiling point: 32 ° C), with methyl formate being particularly preferred. The volatile solvent is usually used in 30 to 80% by weight, preferably 40 to 75% by weight, and most preferably 50 to 70% by weight, based on the entire casting solution. In a particularly preferred embodiment, only methyl formate (within the scope of the above definition) is used as the volatile solvent for the cellulose-based material.
Das flüchtige Nicht-Lösungsmittel ist eine Flüssigkeit, die nicht geeignet ist, ein Material auf Cellulosebasis, wie Cellulosetriacetat, Cellulosediacetat oder ein Gemisch davon, vollständig zu lösen, und weist einen Siedepunkt von nicht weniger als 60°C, vorzugsweise etwa 60°C bis etwa 150°C, besonders bevorzugt etwa 70°C bis etwa 110°C, auf. Das flüchtige Nicht-Lösungsmittel ist vorzugsweise halogenfrei.The volatile non-solvent is a liquid which is not suitable for completely dissolving a cellulose-based material such as cellulose triacetate, cellulose diacetate or a mixture thereof, and has a boiling point of not less than 60 ° C, preferably about 60 ° C about 150 ° C, more preferably about 70 ° C to about 110 ° C, on. The volatile non-solvent is preferably halogen-free.
Geeignete flüchtige Nicht-Lösungsmittel sind beispielsweise Wasser, Alkohole, wie Methanol, Ethanol und Propanole, wie Isopropanol, Butanole, Amylalkohol, Hexanole, Heptanole und Octanole, substituierte bzw. unsubstituierte Alkane, wie Hexan, Heptan, Octan und Nitropropan, Ketone, Carbonsäuren, Ether und Ester, wobei Wasser (Siedepunkt: 100°C), 2-Propanol (Siedepunkt: 82°C) und ein Gemisch aus Wasser und 2-Propanol besonders bevorzugt sind. Das flüchtige Nicht-Lösungsmittel wird üblicherweise in einem Bereich von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 45 Gew.-% und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 15 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Gießlösung, verwendet.Suitable volatile non-solvents are, for example, water, alcohols, such as methanol, ethanol and propanols, such as isopropanol, butanols, amyl alcohol, hexanols, heptanols and octanols, substituted or unsubstituted alkanes, such as hexane, heptane, octane and nitropropane, ketones, carboxylic acids, Ether and esters, with water (boiling point: 100 ° C), 2-propanol (boiling point: 82 ° C) and a mixture of water and 2-propanol are particularly preferred. The volatile non-solvent is usually in a range of 5 to 50 wt .-%, preferably in a range of 10 to 45 wt .-%, and most preferably in a range of 15 to 40 wt .-%, based on the entire casting solution, used.
Die Verwendung der spezifischen Kombination aus dem leichtflüchtigen Lösungsmittel und dem flüchtigen Nicht-Lösungsmittel ist einer der wesentlichen Faktoren für die Ausbildung der spezifischen erfindungsgemäßen mikroporösen Membran mit zwei isotropen Regionen, die überraschenderweise die vorstehend beschriebene Struktur mit der spezifischen Porengrößenverteilung aufweisen.The use of the specific combination of the volatile solvent and the volatile non-solvent is one of the essential factors for the formation of the specific microporous membrane according to the invention having two isotropic regions which surprisingly have the structure with the specific pore size distribution described above.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Gießlösung ein Cellulosematerial-Gemisch aus Cellulosetriacetat und Cellulosediacetat, Methylformiat als leichtflüchtiges Lösungsmittel und ein Gemisch aus 2-Propanol und Wasser als flüchtiges Nichtlösungsmittel, wobei gegebenenfalls Glycerin als Additiv zugegeben werden kann. Eine derartige Gießlösung, die eine mikroporöse Membran mit ausgezeichneten Eigenschaften ergibt, enthält 3,3 Gew.-% Cellulosetriacetat, 3,3 Gew.-% Cellulosediacetat, 63,271 Gew.-% Methylformiat, 16,45 Gew.-% 2-Propanol und 13,678 Gew.-% Wasser, und gegebenenfalls bis zu 0,5 Gew.-% Glycerin, bezogen auf die Summe aller anderen Komponenten der Gießlösung. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the casting solution comprises a cellulosic material mixture of cellulose triacetate and cellulose diacetate, methyl formate as a volatile solvent and a mixture of 2-propanol and water as a volatile nonsolvent, optionally adding glycerol as an additive. Such a casting solution yielding a microporous membrane having excellent properties contains 3.3% by weight of cellulose triacetate, 3.3% by weight of cellulose diacetate, 63.271% by weight of methyl formate, 16.45% by weight of 2-propanol, and 13.678% by weight of water, and optionally up to 0.5% by weight of glycerol, based on the sum of all other components of the casting solution.
Das Gießen bzw. Auftragen der Gießlösung in Schritt (b) findet in üblicher Weise, vorzugsweise auf einer ebenen Unterlage, wie einer Glasplatte, statt. Die Gießlösung kann beispielsweise mittels eines Ziehschlittens mit definierter Geschwindigkeit ausgezogen werden, wobei die gewünschte Dicke des Gießfilms je nach Anforderung eingestellt werden kann. Der in Schritt (b) beschriebene dünne aufgebrachte Film ist ein Film bzw. Naßfilm mit einer Dicke in einem Bereich von etwa 500 μm bis etwa 2500 μm, vorzugsweise etwa 800 μm bis etwa 1500 μm und am meisten bevorzugt etwa 1000 μm.The casting or application of the casting solution in step (b) takes place in a customary manner, preferably on a flat base, such as a glass plate. The casting solution can be pulled out, for example, by means of a drawing carriage with a defined speed, wherein the desired thickness of the cast film can be adjusted as required. The thin deposited film described in step (b) is a wet film having a thickness in a range of about 500 μm to about 2500 μm, preferably about 800 μm to about 1500 μm, and most preferably about 1000 μm.
Die vorbestimmte Temperatur der Gießlösung und/oder der Unterlage liegt üblicherwiese in einem Bereich von 10°C bis 40°C, vorzugsweise 15°C bis 30°C. Die vorbestimmte Temperatur der Gießlösung und/oder der Unterlage liegt besonders bevorzugt in einem Bereich von 12 bis 20°C. Die Temperatur der Gießlösung und/oder der Unterlage, auf der die Gießlösung aufgebracht wird, ist dabei derart einzustellen, daß eine kontrollierte Verdampfung des leichtflüchtigen Lösungsmittels und des flüchtigen Nicht-Lösungsmittels erzielt werden kann, so daß sich die vorstehend beschriebene spezifische Struktur der erfindungsgemäßen Membran ausbilden kann.The predetermined temperature of the casting solution and / or the pad is üblicherwiese in a range of 10 ° C to 40 ° C, preferably 15 ° C to 30 ° C. The predetermined temperature of the casting solution and / or the pad is particularly preferably in a range of 12 to 20 ° C. The temperature of the casting solution and / or the base on which the casting solution is applied, it is set such that a controlled evaporation of the volatile solvent and the volatile non-solvent can be achieved, so that the above-described specific structure of the membrane of the invention can train.
Zum Erreichen der spezifischen Struktur der erfindungsgemäßen mikroporösen Membran ist die kontrolliert zusammengesetzte Atmosphäre in Schritt (c) des Verfahrens zur Herstellung einer mikroporösen Membran gezielt auszuwählen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß eine kontrolliert zusammengesetzte Atmosphäre, die mindestens das leichtflüchtige Lösungsmittel, das flüchtige Nicht-Lösungsmittel und das inerte Gas umfaßt, wesentlich für die Ausbildung der spezifischen Struktur der erfindungsgemäßen Membran ist. Erfindungsgemäß besteht die kontrolliert zusammengesetzte Atmosphäre aus dem mindestens einen leichtflüchtigen Lösungsmittel, dem mindestens einen flüchtigen Nicht-Lösungsmittel und dem inerten Gas. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die kontrolliert zusammengesetzte Atmosphäre Methylformiat, Methylacetat, 2-Propanol, Ethanol und Wasser auf, wobei die kontrolliert zusammengesetzte Atmosphäre besonders bevorzugt Methylformiat, Wasser und 2-Propanol enthält. Die Temperatur der kontrolliert zusammengesetzten Atmosphäre wird üblicherweise in einem Bereich von 10°C bis 40°C gehalten, wobei ein Bereich von 18°C bis 25°C bevorzugt ist, um die Bildung der spezifischen Porengrößenverteilung in der erfindungsgemäßen mikroporösen Membran zu unterstützen.In order to achieve the specific structure of the microporous membrane according to the invention, the controlled-composition atmosphere in step (c) of the method for producing a microporous membrane must be selected specifically. In the context of the present invention it has been found that a controlled composition atmosphere comprising at least the volatile solvent, the volatile non-solvent and the inert gas is essential for the formation of the specific structure of the membrane according to the invention. According to the invention, the controlled-composition atmosphere consists of the at least one volatile solvent, the at least one volatile non-solvent and the inert gas. In a preferred embodiment, the controlled-composition atmosphere comprises methyl formate, methyl acetate, 2-propanol, ethanol and water, the controlled-composition atmosphere particularly preferably containing methyl formate, water and 2-propanol. The temperature of the controlled composition atmosphere is usually maintained within a range of 10 ° C to 40 ° C, with a range of 18 ° C to 25 ° C being preferred to assist formation of the specific pore size distribution in the microporous membrane of the present invention.
Die Anwendung des spezifischen Abdampfschritts (c) in dem erfindungsgemäßen Verfahren unter der vorstehend beschriebenen kontrolliert zusammengesetzten Atmosphäre ist wesentlich für die Ausbildung der spezifischen erfindungsgemäßen mikroporösen Membran mit zwei diskreten (isotropen) Regionen, die überraschenderweise eine unterschiedliche mittlere Porengröße aufweisen.The application of the specific evaporation step (c) in the process according to the invention under the controlled composition atmosphere described above is essential for the formation of the specific microporous membrane according to the invention having two discrete (isotropic) regions which surprisingly have a different average pore size.
In Schritt (c) des Verfahrens zur Herstellung einer mikroporösen Membran steht der Ausdruck „bis zur Ausbildung einer weißen Oberfläche auf der Oberseite der sich aus dem Gießlösungsfilm bildenden mikroporösen Membran” für einen benötigten Zeitraum, zu dem sich die Oberfläche der entstehenden mikroporösen Membran weiß verfärbt. Dieser Zeitraum kann in Abhängigkeit der Zusammensetzung der Gießlösung und der Temperatur der Gießlösung und der Temperatur der Unterlage variieren. Im allgemeinen beträgt dieser Zeitraum unter üblichen Produktions-bedingungen von 10 min bis 35 min.In step (c) of the method for producing a microporous membrane, the term "until a white surface is formed on top of the mold solution film forming microporous membrane" for a required period of time at which the surface of the resulting microporous membrane turns white , This period may vary depending on the composition of the casting solution and the temperature of the casting solution and the temperature of the backing. In general, this period is under normal production conditions of 10 minutes to 35 minutes.
Das in Schritt (d) beschriebene Trocknen der mikroporösen Membran erfolgt vorzugsweise derart, daß ein inertes Gas direkt über die Oberfläche der gebildeten Membran geleitet wird. Das verwendete inerte Gas kann jedes übliche Inertgas, beispielsweise ein Edelgas, wie Argon, oder Stickstoff, sein. Stickstoff ist in dem erfindungsgemäßen Verfahren als Inertgas bevorzugt. Die Temperatur des verwendeten Inertgasstroms, vorzugsweise ein Stickstoffstrom, liegt in einem Bereich von etwa 20°C bis etwa 60°C, wobei ein Bereich von 25°C bis 50°C bevorzugt ist, um eine effiziente Entfernung des leichtflüchtigen Lösungsmittel und des flüchtigen Nicht-Lösungsmittels zu erreichen.The drying of the microporous membrane described in step (d) is preferably carried out by passing an inert gas directly over the surface of the formed membrane. The inert gas used may be any customary inert gas, for example a noble gas such as argon or nitrogen. Nitrogen is preferred as an inert gas in the process of the present invention. The temperature of the inert gas stream used, preferably a nitrogen stream, is in the range of about 20 ° C to about 60 ° C, with a range of 25 ° C to 50 ° C being preferred for efficient removal of the volatile solvent and the volatile non-solvent Solvent to achieve.
Die porösen Schutzschichten der erfindungsgemäßen mikroporösen Membran entstehen als Folge der begrenzten Löslichkeit des Materials auf Cellulosebasis, beispielsweise Cellulosediacetat, in dem Nichtlösungsmittel. Beim Abdampfen des an der Oberfläche angereicherten Nichtlösungsmittels bildet der gelöste Anteil die Schutzschichten aus. Demnach entsteht die Schutzschicht der Oberseite (Gasseite) am Ende der Membranbildung kurz vor der Ausbildung der weißen Oberfläche, indem der Anteil des in der Nichtlösungsphase gelösten Materials die Oberfläche partiell bedeckt. Die Bildung der der Unterlagenseite benachbarten Schutzschicht, die weniger stark ausgeprägt ist, wird dadurch erklärt, daß das Nichtlösungsmittel die Unterlagenseite nicht bedeckt, sondern nur in den Porenkanälen vorhanden ist, bevor sie an der Oberfläche austritt. Nur ein sehr kleiner Teil des gelösten Materials fällt aus und verbreitert dadurch die Porenwände.The porous protective layers of the microporous membrane of the present invention arise as a result of the limited solubility of the cellulose-based material, for example, cellulose diacetate, in the non-solvent. Upon evaporation of the surface-enriched non-solvent forms the dissolved Share the protective layers. Accordingly, the protective layer of the upper side (gas side) at the end of the membrane formation arises shortly before the formation of the white surface, in that the proportion of the material dissolved in the non-solution phase partially covers the surface. The formation of the protective layer adjacent to the backing, which is less pronounced, is explained by the fact that the non-solvent does not cover the backing surface, but is present only in the pore channels before it exits the surface. Only a very small part of the dissolved material precipitates, thereby widening the pore walls.
Die erfindungsgemäße mikroporöse Membran läßt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren auf sehr umweltfreundliche Weise auch ohne Verwendung eines halogenhaltigen Lösungsmittel für das Material auf Cellulosebasis herstellen und ist insbesondere zur Filtration von Fluiden im Mikrofiltrationsbereich, insbesondere zur Vor- und Endfiltration von flüssigen Medien in der Industrie, in Laboratorien und im Umweltbereich, ausgezeichnet geeignet. Je nach Anwendungsbereich kann die erfindungsgemäße Membran sowohl unverstärkt als auch verstärkt, beispielsweise vliesverstärkt, hergestellt werden.The inventive microporous membrane can be prepared by the inventive method in a very environmentally friendly manner without using a halogenated solvent for the cellulose-based material and is particularly for the filtration of fluids in microfiltration, in particular for the pre-and final filtration of liquid media in the industry, in Laboratories and in the environmental field, excellently suited. Depending on the field of application, the membrane according to the invention can be produced both unreinforced and reinforced, for example nonwoven-reinforced.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden nicht beschränkenden Beispiele weiter erläutert.The invention will be further elucidated by the following non-limiting examples.
BeispieleExamples
Beispiel 1 (Herstellung einer Gießlösung)Example 1 (Preparation of a casting solution)
In einem ersten Dispergierbehälter wird Methylformiat vorgelegt und Cellulosetriacetat (Acetylierungsgrad: 58 bis 62,5%) bis zu einem Feststoffgehalt von 10 Gew.-% zugegeben. Nach einer Dispergierzeit von 3 Stunden bei 20°C erhält man eine trübe Lösung, die keine sichtbaren Gelpartikel enthält. Die trübe Lösung wird anschließend in einem auf –55°C temperierten Kühlbad in einem Kryostaten über einen Zeitraum von etwa 90 Minuten abgekühlt und bei geringer Drehzahl gerührt, so daß die gesamte Lösung eine Temperatur von < –40°C erreicht. Die Lösungstemperatur wird über ein PT-100 (Thermoelement) gemessen. Anschließend wird die Lösung aus dem Kühlbad genommen. Man läßt die Lösung unter Rühren auf Raumtemperatur erwärmen und überprüft mit einer Transmissionssonde, standardisiert auf 100% Transmission für reines Methylformiat, die Quälität der Lösung. Die Transmission soll vorzugsweise > 90% betragen.In a first dispersing vessel, methyl formate is initially charged and cellulose triacetate (degree of acetylation: 58 to 62.5%) is added to a solids content of 10% by weight. After a dispersion time of 3 hours at 20 ° C to obtain a cloudy solution containing no visible gel particles. The cloudy solution is then cooled in a cooled to -55 ° C cooling bath in a cryostat over a period of about 90 minutes and stirred at low speed, so that the entire solution reaches a temperature of <-40 ° C. The solution temperature is measured via a PT-100 (thermocouple). Then the solution is taken out of the cooling bath. The solution is allowed to warm to room temperature while stirring and the solubility of the solution is checked with a transmission probe standardized to 100% transmission for pure methyl formate. The transmission should preferably be> 90%.
In einem zweiten Dispergierbehälter wird nach Vorlage von Methylformiat Cellulosediacetat (Acetylierungsgrad: 51 bis 57%) bis zu einem Feststoffgehalt von 10 Gew.-% zugegeben. Nach einer Rührzeit von 3 Stunden bei 20°C erhält man eine homogene Lösung.In a second dispersing vessel, after the introduction of methyl formate, cellulose diacetate (degree of acetylation: 51 to 57%) is added up to a solids content of 10% by weight. After a stirring time of 3 hours at 20 ° C to obtain a homogeneous solution.
Die Cellulosetriacetatlösung und die Cellulosediacetatlösung werden anteilig vermischt, so daß ein Gesamtfeststoffgehalt von 10 Gew.-% und ein Feststoffverhältnis von Cellulosetriacetat zu Cellulosediacetat von 1:1 erreicht wird. Anschließend wird ein Gemisch aus Methylformiat, 2-Propanol und Wasser zugegeben, so daß eine Gießlösung folgender Zusammensetzung erhalten wurde: 3,3 Gew.-% Cellulosetriacetat, 3,3 Gew.-% Cellulosediacetat, 63,271 Gew.-% Methylformiat, 16,45 Gew.-% 2-Propanol und 13,678 Gew.-% Wasser. Der Gießlösung wurden ferner 0,5 Gew.-% Glycerin, bezogen auf die Masse der Gießlösung, zugegeben.The cellulose triacetate solution and the cellulose diacetate solution are proportionally mixed so that a total solids content of 10% by weight and a solid ratio of cellulose triacetate to cellulose diacetate of 1: 1 is achieved. Subsequently, a mixture of methyl formate, 2-propanol and water is added, so that a casting solution of the following composition was obtained: 3.3% by weight cellulose triacetate, 3.3% by weight cellulose diacetate, 63.271% by weight methyl formate, 16, 45% by weight of 2-propanol and 13.678% by weight of water. The casting solution was further added 0.5 wt .-% glycerol, based on the mass of the casting solution.
Beispiel 2 (Herstellung einer Membran)Example 2 (preparation of a membrane)
Die in Beispiel 1 hergestellte Gießlösung wird in einem angetriebenen Ziehschlitten mit definierter Geschwindigkeit in einer von Stickstoff durchströmten Kammer auf einer auf 18°C temperierten gekapselten Glasplatte ausgezogen. Die mit einem Ziehschwert eingestellte Dicke des Gießlösungsfilms beträgt 1000 μm. Durch Abdampfen des Lösungsmittels sowie des Nicht-Lösungsmittels aus dem hergestellten Naßfilm kommt es zur Ausbildung einer Membranstruktur. Während der Membranbildung wird die Atmosphäre oberhalb der sich ausbildenden Membranstruktur durch definierte Strömungsführung, vorzugsweise in Zugrichtung in einem Abstand von etwa 20 cm oberhalb des Films, kontrolliert. Nach Abschluß der Membranbildung, erkennbar an der nun weißen Oberfläche der Membran, wird in der Trocknungsphase der Stickstoffstrom über einen Zeitraum von 90 Minuten direkt über die Membranoberfläche geführt, um Restmengen an Lösungsmittel und Nicht-Lösungsmittel zu entfernen. Die derart erhaltene Membran zeigt die folgenden physikalischen Meßdaten, jeweils als Mittelwert aus 5 Messungen (siehe Tabelle 1). Tabelle 1: Physikalische Meßdaten der in Beispiel 2 hergestellten Membran
Der Durchfluß wird nach DIN 58355 (Teil 1) gemessen. Die Messung des Blasendruckes erfolgt nach DIN 58355 (Teil 2). Die Dicke der unbenetzten Membran wird mit Hilfe des Dickenmeßgeräts Nr. 33105, Hahn und Kolb Werkzeuge GmbH, Stuttgart, gemessen.The flow is measured according to DIN 58355 (part 1). The measurement of the bubble pressure is in accordance with DIN 58355 (Part 2). The thickness of the unwetted membrane is measured by means of the thickness gauge No. 33105, Hahn and Kolb Werkzeuge GmbH, Stuttgart.
Aus
Die spezifische Struktur, umfassend zwei isotrope Regionen, der in Beispiel 2 hergestellten mikroporösen Membran kann ferner durch die Bestimmung des absoluten Massendurchsatzes einer definierten Zuckertestlösung (10 Gew.-% Rohzucker (aus Zuckerrohr) in Wasser, 20°C) charakterisiert werden. Für eine Anströmung der Oberseite bzw. der Glasplattenseite der mikroporösen Membran aus Beispiel 2 wird ein Verhältnis von 3,4:1 für die bis zur Membranverblockung maximal filtrierbare Masse der Zuckertestlösung bestimmt.The specific structure comprising two isotropic regions of the microporous membrane prepared in Example 2 can be further characterized by determining the absolute mass flow rate of a defined sugar test solution (10% by weight raw sugar (from sugarcane) in water, 20 ° C). For a flow of the top or the glass plate side of the microporous membrane of Example 2, a ratio of 3.4: 1 for the maximum filterable to the membrane block mass of the sugar test solution is determined.
Porometriemessungen (nach US Standard ASTM 1294-89, durchgeführt mit einem Kapillarstromporometer APP-1200 AEXI der Firma Porous Materials Inc. (PMI), New York) liefern die folgenden Parameter (gemessen unter Annahme zylindrischer Poren mit einem PMI-Porometer):
Die benetzte Membran wird mit steigendem Druck (Luft oder Stickstoff) beaufschlagt und der Gasvolumenstrom wird durch die Membran als Funktion des Druckes gemessen. Diese Volumenströme (Naßkurve) werden in Relation zu den Volumenströmen gesetzt, die druckabhängig durch die unbenetzte Membran gemessen werden (Trockenkurve). So können Porengröße und -anzahl gemessen werden.The wetted membrane is subjected to increasing pressure (air or nitrogen) and the gas volume flow is measured through the membrane as a function of pressure. These volume flows (wet curve) are set in relation to the volume flows which are measured as a function of the pressure through the unwetted membrane (dry curve). Thus, pore size and number can be measured.
Der Mittelwert für das Porengrößenverhältnis PO/PG für die in Beispiel 2 hergestellte mikroporöse Membran wurde als 3,3:1 bestimmt.The average pore size ratio P O / P G for the microporous membrane prepared in Example 2 was determined to be 3.3: 1.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4299165A1 (en) | 2022-06-30 | 2024-01-03 | Sartorius Stedim Biotech GmbH | Filter module, method of producing the same, and use thereof |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006083292A (en) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method for stably producing microporous membrane and use thereof in method for separating and purifying nucleic acid |
| US20120175300A1 (en) * | 2011-01-11 | 2012-07-12 | Herron John R | Two-layer membrane |
| US9248414B2 (en) * | 2012-03-30 | 2016-02-02 | Pall Corporation | Large pore polymeric membrane |
| US20150273405A1 (en) * | 2012-09-19 | 2015-10-01 | 3M Innovative Properties Company | Fluid separation unit |
| DE102013017014B4 (en) | 2013-10-14 | 2017-03-30 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Sulfated cellulose hydrate membrane, process for its preparation and use of the membrane as adsorption membrane for virus purification |
| DE102017009784A1 (en) | 2017-10-19 | 2019-04-25 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | A process for producing a porous single-ply polymer membrane, porous single-ply polymer membrane and use thereof for filtration |
| CN110479113A (en) * | 2019-07-25 | 2019-11-22 | 浙江泰林生命科学有限公司 | A kind of cellulose mixture miillpore filter and preparation method thereof |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3884801A (en) * | 1972-05-02 | 1975-05-20 | Us Interior | Preparation of reverse osmosis membranes by complete evaporation of the solvent system |
| US4894157A (en) * | 1987-10-05 | 1990-01-16 | Micron Separations, Inc. | Process for producing supported celluosic membranes and products |
| US5522991A (en) * | 1994-07-20 | 1996-06-04 | Millipore Investment Holdings Limited | Cellulosic ultrafiltration membrane |
| DE19752143A1 (en) * | 1997-11-25 | 1999-05-27 | Mann & Hummel Filter | Filter element |
| DE69522209T2 (en) * | 1994-11-23 | 2002-05-08 | Eastman Kodak Co., Rochester | Process for surface modification of a polymer membrane and the resulting membrane |
| DE10150073A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-24 | Mann & Hummel Filter | Multiple layer filter medium used in pleated filters for filtering air, oil, fuel and water comprises a layer of filter-active material made from cellulose fibers and provided with an impregnation covered with a laminated material |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5011637A (en) * | 1989-01-23 | 1991-04-30 | The Dow Chemical Company | Preparing cellulose ester membranes for gas separation |
| US20030038081A1 (en) * | 2001-08-14 | 2003-02-27 | I-Fan Wang | High strength asymmetric cellulosic membrane |
-
2003
- 2003-06-13 DE DE10326741.7A patent/DE10326741B4/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
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- 2004-06-08 WO PCT/EP2004/006152 patent/WO2004110601A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3884801A (en) * | 1972-05-02 | 1975-05-20 | Us Interior | Preparation of reverse osmosis membranes by complete evaporation of the solvent system |
| US4894157A (en) * | 1987-10-05 | 1990-01-16 | Micron Separations, Inc. | Process for producing supported celluosic membranes and products |
| US5522991A (en) * | 1994-07-20 | 1996-06-04 | Millipore Investment Holdings Limited | Cellulosic ultrafiltration membrane |
| DE69522209T2 (en) * | 1994-11-23 | 2002-05-08 | Eastman Kodak Co., Rochester | Process for surface modification of a polymer membrane and the resulting membrane |
| DE19752143A1 (en) * | 1997-11-25 | 1999-05-27 | Mann & Hummel Filter | Filter element |
| DE10150073A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-24 | Mann & Hummel Filter | Multiple layer filter medium used in pleated filters for filtering air, oil, fuel and water comprises a layer of filter-active material made from cellulose fibers and provided with an impregnation covered with a laminated material |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4299165A1 (en) | 2022-06-30 | 2024-01-03 | Sartorius Stedim Biotech GmbH | Filter module, method of producing the same, and use thereof |
| WO2024003246A1 (en) | 2022-06-30 | 2024-01-04 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Filter module, method of producing the same, and use thereof |
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| Publication number | Publication date |
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